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NNMI給我們制造業(yè)的啟示

NNMI給我們制造業(yè)的啟示

2017/8/18 11:43:09

  自去年林雪萍老師邀約我們一幫自認(rèn)為“有情懷”的青年組織南山工業(yè)書(shū)院,第一個(gè)任務(wù)就是讓我們研究美國(guó)國(guó)家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)NNMI-我做這件事情還有其它想法—畢竟我的工作也需要研究一下產(chǎn)業(yè)市場(chǎng),就一起混合著想法來(lái)看一些NNMI的資料,當(dāng)然,我的任務(wù)是研究一下IACMI-先進(jìn)復(fù)合材料制造創(chuàng)新中心、NextFlex柔性混合電子制造創(chuàng)新中心,后來(lái)又有一個(gè)Power America寬帶隙功率電子,因此,研究了三個(gè),給我很多觸動(dòng),因此,也就花費(fèi)了時(shí)間多找了些相關(guān)產(chǎn)業(yè)的資料,多到我也沒(méi)時(shí)間看。

  美國(guó)的NNMI的確給了我很多觸動(dòng)—僅就目前快速瀏覽的資料就給了我很多沖擊,美國(guó)的制造業(yè)可能會(huì)給我們中國(guó)的制造業(yè)、產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、研究機(jī)構(gòu)、教育機(jī)構(gòu)都會(huì)有啟發(fā),值得去深入研究。   一、目的清晰

  顯然,2008年下半年的金融危機(jī)使得美國(guó)經(jīng)濟(jì)受到了重創(chuàng),開(kāi)始反思其產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而PCAST也對(duì)全球的經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于德國(guó)、日本以及中國(guó)快速崛起的制造業(yè)來(lái)說(shuō),美國(guó)已經(jīng)陷入落后,美國(guó)曾經(jīng)引以為傲的制造業(yè)正在失去他們的競(jìng)爭(zhēng)力,這對(duì)美國(guó)的就業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性帶來(lái)了巨大的沖擊,因此,美國(guó)提出了回歸制造業(yè)的口號(hào)。     2011年總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)對(duì)美國(guó)制造業(yè)(PCAST)存在的問(wèn)題進(jìn)行了報(bào)告,2012先進(jìn)制造伙伴關(guān)系指導(dǎo)委員會(huì)(AMP)也認(rèn)為美國(guó)企業(yè)在制造業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)換的技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)上的限制使得美國(guó)制造業(yè)發(fā)展受限,并且,美國(guó)希望能夠在制造業(yè)全球競(jìng)爭(zhēng)中獲得領(lǐng)導(dǎo)地位,2012年建立了第一個(gè)制造創(chuàng)新中心-America Makes,并于2014美國(guó)眾議院修改通過(guò)了《振興美國(guó)制造業(yè)和創(chuàng)新法案2014》,將對(duì)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)法案》進(jìn)行修改,授權(quán)商務(wù)部部長(zhǎng)在NIST框架下實(shí)施制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃--NNMI,在全國(guó)范圍內(nèi)建立制造業(yè)創(chuàng)新中心。在此之后相繼成立了多個(gè)MII-Manufacturing Innovation Institute制造創(chuàng)新研究院,負(fù)責(zé)具體的產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)。

1.放眼全球市場(chǎng),提升競(jìng)爭(zhēng)力   美國(guó)人一向以放眼天下和美國(guó)老大的思想所主導(dǎo),其制造業(yè)放眼全球產(chǎn)業(yè),NNMI的規(guī)劃主旨在于通過(guò)建立制造創(chuàng)新中心,通過(guò)協(xié)同效應(yīng)讓美國(guó)制造業(yè)在相關(guān)所定義的領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位,具有全球競(jìng)爭(zhēng)力打造的目的。   a.目標(biāo)在于提升美國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力 b.將技術(shù)轉(zhuǎn)化為制造能力的提升,并創(chuàng)造廣泛的商業(yè)價(jià)值 c.加速先進(jìn)制造勞動(dòng)力的開(kāi)發(fā) d.構(gòu)建有效的運(yùn)行機(jī)制確保可持續(xù)發(fā)展

2.定位于藍(lán)海   從NNMI的各個(gè)MII所設(shè)定的目標(biāo)如果從MRL(Manufacturing Readiness Level-制造成熟度指標(biāo))來(lái)看,其關(guān)注點(diǎn)在于MRL4-MRL7,如果我們來(lái)解讀這個(gè)問(wèn)題的話(huà),可以理解為“關(guān)注藍(lán)海”。

圖1-TRL/MRL定義

  也即:NNMI不關(guān)心純理論和工程研究階段的技術(shù),而是聚焦于“制造創(chuàng)新”,即,如何讓這些剛剛進(jìn)入原型或者小批量市場(chǎng)階段的,但由于初始階段的成本門(mén)檻尚未通過(guò),通過(guò)制造創(chuàng)新來(lái)降低其成本、提升性能、穩(wěn)定性等來(lái)讓其成為更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)與產(chǎn)品,這就類(lèi)似于“尚未大批量、但有著廣闊前景”—這就是“藍(lán)?!?,研究那不是我NNMI的事,因?yàn)槟莻€(gè)需要長(zhǎng)期見(jiàn)效,而已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)激烈拼殺的紅海,我們也別管了,咱就干最有前途的事情—顯然,這樣的事情值得投入。

圖2-通過(guò)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化提高美國(guó)各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的制造能力[1]

  圖2可以看出,其實(shí)就是將整個(gè)MRL4-7列入其推動(dòng)范圍—這包括了很多技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的推動(dòng),在整個(gè)NNMI的推動(dòng)中,DoD、DoE、NASA、AirForce等,以及為軍方提供生產(chǎn)制造的洛克希德.馬丁、波音等也參與到了NNMI中并扮演關(guān)鍵角色,這里也包括了“軍轉(zhuǎn)民”的因素,因?yàn)槊磕昝绹?guó)的經(jīng)費(fèi)投入在軍方、航空航天非常大,這些巨大的投入如果可以通過(guò)NNMI轉(zhuǎn)為民用,則可以為產(chǎn)業(yè)提供巨大的支持。

圖3-舉例:WBG未來(lái)將會(huì)迎來(lái)更為廣泛的市場(chǎng)(來(lái)自IHS)[2]

  圖3是一個(gè)例子—WBG是其中一個(gè)MII-PowerAmerica所需推動(dòng)的市場(chǎng),來(lái)自HIS的報(bào)告可以看出,WBG所推動(dòng)的SiC和GaN在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中有較為巨大的市場(chǎng)潛力。     思考:

  據(jù)PA-MII的統(tǒng)計(jì),在制造業(yè)中60%的能耗來(lái)自于傳動(dòng)系統(tǒng),今天,基于IGBT的電氣傳動(dòng)產(chǎn)品已經(jīng)非常低的成本,因此,中國(guó)本土的電氣傳動(dòng)制造商已經(jīng)能夠在市場(chǎng)上因?yàn)榈统杀揪哂辛溯^大的市場(chǎng)份額,但是,未來(lái),在WBG時(shí)代,我們是否還能保持領(lǐng)先?更低的功率損耗、更小的體積、高功率密度,可以節(jié)能10%左右的空間,這些都是美國(guó)PA的突破點(diǎn),未來(lái),我們還能靠低成本領(lǐng)先嗎?

  另外,在電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè),消費(fèi)電子領(lǐng)域,我們難道還僅樂(lè)于提供組裝,而這些核心器件仍然掌握在美國(guó)、日本手里,我們是否應(yīng)該更為關(guān)注這些較為領(lǐng)先的技術(shù),真正意義的領(lǐng)先,而不是僅僅停留于制造成本的領(lǐng)先—再說(shuō),我們還能領(lǐng)先多久呢?

二、聚焦材料與跨界融合創(chuàng)新

  不同于德國(guó)的工業(yè)4.0聚焦于以制造為核心的協(xié)同,美國(guó)的制造創(chuàng)新體系由多個(gè)(目前14個(gè),未來(lái)預(yù)期將延伸至45個(gè))Manufacturing Innovation Institute構(gòu)成,而這些中心則可以看出其聚焦點(diǎn)在哪里?

圖4-NNMI的布局(2015)[3]

  圖5是2016年NextFLEX的Jason Marsh在NextFlex的會(huì)議上對(duì)MII的布局的概覽,當(dāng)然,這個(gè)并非對(duì)所有目前已經(jīng)成立的14個(gè)MII的介紹,而是對(duì)最早的9個(gè)的布局。本文僅對(duì)IACMI、NextFlex、PA三個(gè)作較多的介紹,其它不在本人研究范圍的僅大致了解。

1. 各個(gè)制造創(chuàng)新中心(MII)的聚焦點(diǎn)

(1)AM:美國(guó)增材制造創(chuàng)新中心(增材制造/3D打印) (2)DMDII:數(shù)字制造和設(shè)計(jì)創(chuàng)新中心 (3)LIFT:輕質(zhì)材料制造創(chuàng)新中心 (4)AIM:集成光電子制造 (5)AFFOA:革命性纖維 (6)PA:寬帶隙功率電子制造

  由于采用SiC和GaN技術(shù),寬帶隙功率電子具有更大的節(jié)能空間、體積更小、高功率密度等特點(diǎn),未來(lái)能夠?yàn)榫唧w的產(chǎn)業(yè)提供巨大的市場(chǎng)。

  PA的應(yīng)用包括了在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的AC-DC,DC-AC轉(zhuǎn)換設(shè)備、充電設(shè)備的效率提升,在工業(yè)領(lǐng)域則聚焦于大型的傳動(dòng)設(shè)備應(yīng)用,以及在消費(fèi)電子領(lǐng)域如手機(jī)充電等大的市場(chǎng)應(yīng)用。

(7)IACMI:先進(jìn)復(fù)合材料制造中心   對(duì)于IACMI而言,其聚焦于汽車(chē)減重設(shè)計(jì),通過(guò)聚合物基碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料CFRP來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)重量的降低,以達(dá)到58.5英里/加侖的目標(biāo),第二個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)則是風(fēng)力發(fā)電葉片的市場(chǎng),第三個(gè)則聚焦于CGS—燃料電池、壓縮天然氣儲(chǔ)罐的應(yīng)用市場(chǎng),其它則是跟材料本身相關(guān)以及仿真設(shè)計(jì)的技術(shù)。

(8)NextFlex:柔性混合電子   柔性混合電子是將印刷技術(shù)與電子技術(shù)進(jìn)行融合,進(jìn)而在柔性材料上印刷電子線路,其聚焦于大的消費(fèi)電子的可穿戴設(shè)備領(lǐng)域,其旨在用于健康監(jiān)測(cè)的巨大市場(chǎng),第二則是為IIoT提供傳感器的設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用,這些都是較大的應(yīng)用市場(chǎng)。

(9)RIME-機(jī)器人

(10)CESMII-清潔能源 其它MII不多介紹了,否則文章太長(zhǎng)。

2. NNMI--跨界融合的創(chuàng)新

  從NNMI的創(chuàng)新中心的聚焦點(diǎn)在材料科技,增材制造其實(shí)也是與材料包括粉末顆粒技術(shù)緊密相關(guān),另一個(gè)顯著特征在于跨界融合—例如:IACMI融合了材料科技、仿真技術(shù)、OEM設(shè)備、檢測(cè)技術(shù)、成型等相關(guān)的技術(shù),而NextFlex則將電子技術(shù)、印刷技術(shù)進(jìn)行了融合。它帶來(lái)了以下幾個(gè)好處:   (1)創(chuàng)新總是發(fā)生在跨界的地方   通過(guò)跨界才能產(chǎn)生新的市場(chǎng)機(jī)會(huì),NNMI的各個(gè)MII之間也有相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系,例如:PA可以為CEMII提供技術(shù)支撐,而IACMI和LIFT可以共同服務(wù)于汽車(chē)減重設(shè)計(jì),而DMDII則與RIME進(jìn)行合作。

(2)傳統(tǒng)行業(yè)獲得新生   傳統(tǒng)的塑料、鑄造、紡織、印刷已經(jīng)趨于飽和市場(chǎng),競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,而NNMI的創(chuàng)新體系設(shè)計(jì)讓傳統(tǒng)的行業(yè)借助于新材料、新制造技術(shù)的創(chuàng)新煥發(fā)新的生命力: 通過(guò)IACMI的復(fù)合材料將傳統(tǒng)的塑料工業(yè)與新的材料融合,而柔性混合電子和3D打印產(chǎn)業(yè)也使得印刷行業(yè)提供了新的應(yīng)用場(chǎng)景(輪轉(zhuǎn)印刷機(jī))以及產(chǎn)業(yè)的延伸,而柔性混合電子使得電子制造業(yè)也可以與半導(dǎo)體、油墨等傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行了融合。

  啟示:中國(guó)的傳統(tǒng)工業(yè)如塑料、紡織、印刷、鑄造等領(lǐng)域如何通過(guò)材料科技、智能制造技術(shù)的融合提升自己,美國(guó)的MII可以給我們很多借鑒。

(3)材料與能源的變革具有“革命性”   很明顯,在整個(gè)制造中的成本劃分中人工:機(jī)器:材料的構(gòu)成應(yīng)該在1:2:7,這表明,在材料方面的改善會(huì)帶來(lái)更大的競(jìng)爭(zhēng)力,而能源消耗也是機(jī)器成本的重要構(gòu)成,因此,美國(guó)制造業(yè)將材料作為了重點(diǎn),其本身具有重大的意義。     思考:我們將聚焦放在了所謂的“智能制造”—跟著具有在制造業(yè)領(lǐng)域非常領(lǐng)先的德國(guó),以及ICT技術(shù)非常領(lǐng)先的美國(guó)來(lái)對(duì)我們的傳統(tǒng)制造業(yè)進(jìn)行升級(jí),但是,如果未來(lái),我們的制造業(yè)不能在材料、能源領(lǐng)域有非常好的提升,難道我們的原材料還是要掌握在歐美人的手里嗎?     美國(guó)的制造業(yè)是將制造與材料進(jìn)行結(jié)合,而我們中國(guó)在材料科技領(lǐng)域的投資也不可謂不大—因?yàn)閲?guó)家對(duì)此非常清楚,但是,如何有效的將材料與制造業(yè)緊密結(jié)合并形成有效的目標(biāo)推動(dòng),則是值得思考的。

圖4-WBG的技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析[4]

  思考:據(jù)美國(guó)PA MII的研究統(tǒng)計(jì),在制造業(yè)中的60%左右的能耗來(lái)自于電機(jī)傳動(dòng),由于傳統(tǒng)的IGBT技術(shù)已經(jīng)非常成熟價(jià)格便宜,而在中國(guó),電氣傳動(dòng)領(lǐng)域已經(jīng)通過(guò)低成本讓歐美企業(yè)損失很多市場(chǎng)。但是,歐美的制造商仍然在技術(shù)上保持著領(lǐng)先,WBG功率半導(dǎo)體技術(shù)將會(huì)使得功率設(shè)備體積更小、功率密度更高,能效提升大約10%,那么未來(lái)我們?cè)诟?jìng)爭(zhēng)中是否還能夠領(lǐng)先?

  另外,WBG在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用也會(huì)讓充電時(shí)間、功率損耗下降、轉(zhuǎn)換效率提升,我們必須關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域,否則,在未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,我們?nèi)匀粫?huì)將核心技術(shù)掌握在國(guó)外,而自己僅做組裝等低附加值的工作嗎?

圖5-WBG的技術(shù)應(yīng)用范圍[5]

  在IIoT、美國(guó)的智能制造中,能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同是其核心,能源協(xié)同就是通過(guò)連接,將能源在其中進(jìn)行了“水平解耦”--在我剛剛聽(tīng)到華為的史揚(yáng)先生講這個(gè)詞的時(shí)候我尚未明白其中含義,而他推薦的《零邊際成本社會(huì)》則對(duì)其進(jìn)行了分析,舉個(gè)例子如果在時(shí)間上精準(zhǔn)的配置,可以消除等待時(shí)間中的空轉(zhuǎn)能耗,或者通過(guò)最優(yōu)的液壓與產(chǎn)品加工的匹配,可以為注塑機(jī)提供節(jié)能空間,這些技術(shù)在注塑機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)有了大量的應(yīng)用。

三、生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)是關(guān)鍵     NNMI是一個(gè)Network—其本質(zhì)在于“生態(tài)系統(tǒng)”,其設(shè)定的目標(biāo)也是構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng),我們可以從幾個(gè)MII的愿景里就可以看到其主旨在于構(gòu)建“EcoSystem”.這包括了NNMI本身的目的在于構(gòu)建制造創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng),而對(duì)于每個(gè)具體的MII,同樣如此。   1.生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)是每個(gè)MII的核心職能   NNMI的戰(zhàn)略核心是構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng),而不是政府自己大包大攬,希望通過(guò)協(xié)同來(lái)實(shí)現(xiàn)整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,例如:End User主導(dǎo)明確的需求,而OEM、材料、制造等跟隨,避免錯(cuò)誤的研發(fā)方向,節(jié)省產(chǎn)業(yè)內(nèi)的研發(fā)成本。信息的共享也會(huì)起到降低研發(fā)成本的效應(yīng)—避免不必要的研發(fā)投入。   其宗旨在于降低美國(guó)該產(chǎn)業(yè)的成本,獲得全球競(jìng)爭(zhēng)力,并非是為某家公司,而是放眼全球市場(chǎng),如何讓美國(guó)該領(lǐng)域制造業(yè)來(lái)提升競(jìng)爭(zhēng)力。

2.協(xié)同效應(yīng)降低整體成本

圖6-NNMI的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成[1]

生態(tài)系統(tǒng)的意義在于幾個(gè)方面: (1)明確的需求避免不必要的研發(fā)浪費(fèi)—例如走彎路,由End User提出需求,產(chǎn)業(yè)進(jìn)行協(xié)同,否則,不同的OEM、材料等廠商各自去研究市場(chǎng)需求,會(huì)走彎路—這都是成本。 (2)資源的共享:包括測(cè)試實(shí)驗(yàn)室裝備、技術(shù)的培訓(xùn)、技術(shù)研發(fā)信息等。 通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,資源分享,讓整個(gè)美國(guó)這個(gè)領(lǐng)域的制造企業(yè)在資源上獲得分享降低其自身的成本,整個(gè)美國(guó)該產(chǎn)業(yè)整體的競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)被打造出來(lái)。

圖7-首個(gè)MII-AmericaMakes旨在構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)[6]

  關(guān)注到構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng),其邏輯在于如何有效的讓產(chǎn)業(yè)協(xié)同,從產(chǎn)業(yè)鏈的上游至下游,通過(guò)協(xié)同效應(yīng)來(lái)消除美國(guó)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的成本、技術(shù)領(lǐng)先性等,以使得美國(guó)該產(chǎn)業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

圖8-舉例:IACMI經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)委員會(huì)的構(gòu)成[7]

  圖8以IACMI的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)委員會(huì)為例,包括了VC/PE、教育勞動(dòng)部門(mén)、趨于創(chuàng)新中心等共同參與,協(xié)同發(fā)展。

圖9-舉例:NextFLEX的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成[8]

  圖9則列舉了NextFlex-柔性混合電子領(lǐng)域的創(chuàng)新中心,生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成,由仿真設(shè)計(jì)、材料、機(jī)械、終端用戶(hù)、勞動(dòng)力培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、協(xié)會(huì)組織、大學(xué)研究機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而共同分享信息、組織培訓(xùn)、測(cè)試、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室等進(jìn)行整個(gè)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。   3.杠桿效應(yīng)   事實(shí)上,美國(guó)的NNMI給予每個(gè)MII的資金并非很多,其主要目的是想通過(guò)杠桿效應(yīng),通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的自我驅(qū)動(dòng)來(lái)引發(fā)投資,用2億美元的投資,撬動(dòng)一個(gè)10倍或者更大的產(chǎn)業(yè)投資,由此投資引發(fā)一個(gè)10倍或更大的市場(chǎng)。   思考: (1)對(duì)于中國(guó)的制造業(yè)推動(dòng),我們是否應(yīng)該這樣大把的由政府主導(dǎo)項(xiàng)目的投資?NNMI給我們的借鑒在于如何構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng),花較少的錢(qián)來(lái)通過(guò)協(xié)同、杠桿效應(yīng)來(lái)推動(dòng)企業(yè)主動(dòng)的投資,進(jìn)而將產(chǎn)業(yè)做大。 (2)從目標(biāo)戰(zhàn)略來(lái)講,我們是否需要清晰的選擇?在制造業(yè)我們可能需要先解決基礎(chǔ)的精益生產(chǎn)問(wèn)題的推動(dòng)(就像日本當(dāng)年一樣),進(jìn)而推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù),并規(guī)劃AI技術(shù),本質(zhì)上說(shuō),德國(guó)、美國(guó)、日本和我們的制造基礎(chǔ)不同。   四、專(zhuān)業(yè)的組織運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì) 1. 前期調(diào)研   IACMI、NextFlex等都由Nexight咨詢(xún)公司進(jìn)行了前期的咨詢(xún)工作,包括進(jìn)行產(chǎn)業(yè)專(zhuān)家調(diào)研、產(chǎn)業(yè)文獻(xiàn)整理等工作,確定關(guān)鍵技術(shù)路線圖,以及設(shè)定里程碑,并組織Workshop來(lái)培訓(xùn)關(guān)聯(lián)企業(yè)的項(xiàng)目申請(qǐng)與流程。

術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻,事實(shí)上由專(zhuān)業(yè)的咨詢(xún)公司組織前期咨詢(xún)有一些好的表現(xiàn)在兩個(gè)方面: (1)具有專(zhuān)業(yè)性:戰(zhàn)略并非是空洞的,而是有其專(zhuān)業(yè)的方法論和成熟模式可以借鑒,專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)公司可以通過(guò)這些方法與模型來(lái)提升項(xiàng)目組織效率。 (2)由中間咨詢(xún)公司進(jìn)行的項(xiàng)目調(diào)研可以避免過(guò)多的利益相關(guān)者對(duì)制度體系的影響,避免發(fā)展為“圈內(nèi)”人的游戲。

圖10-IACMI由Nexight集團(tuán)提供咨詢(xún)服務(wù)[7]

2.目標(biāo)設(shè)定   目標(biāo)設(shè)定的SMART原則,具有可量化、可實(shí)現(xiàn)等準(zhǔn)則,這也是NNMI各個(gè)組織所遵循的。對(duì)于IACMI而言,其設(shè)定的目標(biāo)即在五年內(nèi)達(dá)到以下目標(biāo): ·降低25%的聚合物基碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的成本; ·降低50%的CFRP內(nèi)生能耗 ·80%的可重復(fù)利用率

圖11-IACMI的目標(biāo)設(shè)定[7]

3.流程設(shè)計(jì)   各個(gè)MII均有清晰的技術(shù)路線圖、里程碑設(shè)計(jì),由專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)公司與產(chǎn)業(yè)專(zhuān)家共同討論,咨詢(xún)公司還提供產(chǎn)業(yè)本身的市場(chǎng)分析、對(duì)標(biāo)研究等戰(zhàn)略制定咨詢(xún)。

圖12-舉例:NextFlex的路線圖設(shè)計(jì)[8]

  技術(shù)路線圖的設(shè)定非常清晰

圖13-NextFlex所需涉及的技術(shù)領(lǐng)域及指標(biāo)[9]

  啟示:其實(shí),從我們的政府、企業(yè)的“文風(fēng)”就可以看出其缺乏結(jié)構(gòu)性、可視化,平時(shí)你看到大篇的文字關(guān)于數(shù)據(jù)的描述,而不是采用圖表就是一種缺乏思維結(jié)構(gòu)性的文風(fēng),而美國(guó)的管理學(xué)在全世界是最領(lǐng)先的,不管是戰(zhàn)略管理大師包括邁克爾.波特、德魯克、生態(tài)系統(tǒng)的James FMoore,以及運(yùn)營(yíng)管理、組織行為,這些都是美國(guó)強(qiáng)勢(shì)的地方,因此,在設(shè)計(jì)和規(guī)劃系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)組織的能力方面,美國(guó)人的確是值得我們學(xué)習(xí)的。

  管理的提升是基礎(chǔ),就此而言,“精益生產(chǎn)”以及“精益思想”是貫穿于整個(gè)日本、德國(guó)、美國(guó)的制造業(yè)的,而中國(guó)發(fā)展制造業(yè),必須以精益為基礎(chǔ),這樣才能知道我們想要達(dá)到什么目標(biāo)?可量化的,包括數(shù)據(jù)的模型,否則,Interner+卻不知道要采集什么數(shù)據(jù),如何使用這些數(shù)據(jù),那么智能制造就是花架子。   五、人力資源培養(yǎng)是NNMI的伴隨戰(zhàn)略     在NNMI的戰(zhàn)略指導(dǎo)中即將為制造業(yè)培養(yǎng)勞動(dòng)力列為了戰(zhàn)略的訴求之一,而每個(gè)MII的使命設(shè)計(jì)都包括了對(duì)人力資源的培養(yǎng),這就意味著教育與培訓(xùn)是整個(gè)制造業(yè)的伴隨戰(zhàn)略,緊密相隨。

1. 教育是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與長(zhǎng)期戰(zhàn)略 對(duì)于NNMI的設(shè)計(jì)而言,教育與人才培養(yǎng)是與制造業(yè)發(fā)展緊密伴隨的,每個(gè)MII都會(huì)有政府勞動(dòng)部門(mén)的參與,并制定教育培訓(xùn)計(jì)劃: (1)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)教學(xué)研究:大學(xué)作為非盈利組織提供研究支撐,同時(shí)也使得大學(xué)可以緊密的與產(chǎn)業(yè)實(shí)際相結(jié)合,避免大學(xué)做純理論而無(wú)法將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際的生產(chǎn)力。以產(chǎn)業(yè)推動(dòng)教育更具有效率,并能夠讓學(xué)生參與其中。 (2)勞動(dòng)力培養(yǎng)也包括了制定相關(guān)的培訓(xùn),尤其是與制造業(yè)相關(guān)的職業(yè)培訓(xùn)方面的課程設(shè)計(jì),人員的資質(zhì)認(rèn)證等。 (3)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的知識(shí)共享:人才培養(yǎng)包括了在其MII內(nèi)成員的交流,這種跨界交流使得知識(shí)更為融合,也讓工程技術(shù)人員具有更為廣闊的視野,并降低了研發(fā)整體成本。

圖14-有效的開(kāi)發(fā)勞動(dòng)力以服務(wù)于制造業(yè)的升級(jí)[6]

對(duì)于NNMI其在制造業(yè)的勞動(dòng)力培養(yǎng)方面會(huì)有以下工作: ·支持并協(xié)同州和當(dāng)?shù)亟逃c培訓(xùn)機(jī)構(gòu)來(lái)提升先進(jìn)制造能力模型需求 ·先進(jìn)知識(shí)的勞動(dòng)者:研究者與工程師 ·識(shí)別定義下一代勞動(dòng)力的競(jìng)爭(zhēng)力需求   2. 具體的勞動(dòng)力開(kāi)發(fā)實(shí)施 2.1 AM組織了大量的人員培訓(xùn),包括 (1)德勤咨詢(xún):創(chuàng)建一個(gè)3小時(shí)增強(qiáng)制造業(yè)務(wù)相關(guān)的在線課程,有超過(guò)10000人參與此課程。 (2)密爾沃基工學(xué)院共同推出3D打印和增材制造認(rèn)證課程,課程在2015年中期已經(jīng)有150人通過(guò)認(rèn)證。 (3)產(chǎn)業(yè):聯(lián)合企業(yè)以私人捐贈(zèng)方式提供桌面3D打印給1000家學(xué)校,用于科學(xué)、技術(shù)、工程和機(jī)電(STEM)教育課程。   2.2 DMDII DMDII成立勞動(dòng)力開(kāi)發(fā)專(zhuān)家委員會(huì)來(lái)制定為DMDII勞動(dòng)力開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略,定義三個(gè)主要的數(shù)字制造與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵能力組件: (1)定義在該領(lǐng)域獲得成功所需的勞動(dòng)力技能 (2)通過(guò)開(kāi)發(fā)內(nèi)容、推廣以及培訓(xùn)教員來(lái)教育 (3)開(kāi)發(fā)并發(fā)布應(yīng)用案例和數(shù)字制造思想 這些組件會(huì)在項(xiàng)目征集中設(shè)立相關(guān)申請(qǐng),便于成員進(jìn)行組織。

2.3 LIFT   LIFT舉辦了很多與教育培訓(xùn)相關(guān)的工作,也可以看到美國(guó)各個(gè)MII的教育實(shí)踐:

LIFT投資了“任務(wù)為中心的”輕型飛行器設(shè)計(jì)課程,被22個(gè)州25000名學(xué)生使用。贊助了普渡大學(xué)主辦的Indy 500 Grand Prix,其活動(dòng)由高中生參與,通過(guò)采用輕質(zhì)材料來(lái)設(shè)計(jì)、制作、測(cè)試并銷(xiāo)售其汽車(chē)。并在2015年有1000人參與的美國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)的營(yíng)地啟動(dòng)了輕質(zhì)材料與技術(shù)的內(nèi)容給45名教師。

  為重建美國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)勞動(dòng)力,LIFT與印第安納Vincennes大學(xué)為退伍軍人提供制機(jī)器培訓(xùn)課程。并投資工業(yè)技術(shù)與維護(hù)工作的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—這也是非常重要的制造業(yè)工作崗位,并肯塔基州為大學(xué)和技術(shù)學(xué)院提供成人學(xué)徒模式的學(xué)習(xí)方式。

  LIFT退出新技術(shù)項(xiàng)目,教育和勞動(dòng)力開(kāi)發(fā)正在致力于新的實(shí)習(xí)模式,大學(xué)與社區(qū)學(xué)院學(xué)生挑戰(zhàn)賽,并為現(xiàn)在崗位工人舉辦培訓(xùn),以使得他們能夠與新興技術(shù)與制造流程所需的能力相匹配。

  不僅包括上述三個(gè),包括IACMI舉辦大量的校園競(jìng)賽活動(dòng),NextFlex在其技術(shù)路線圖中也包括了教育培訓(xùn)計(jì)劃作為三大主線之一。

  思考:大家都提教育,提創(chuàng)新,但是,我們的教育給了我們哪些創(chuàng)新的培養(yǎng)?或者給了學(xué)生哪些創(chuàng)新的機(jī)會(huì)?在人才培養(yǎng)方面,不僅包括大學(xué)的培養(yǎng),包括在職的教育培養(yǎng),與我們所倡導(dǎo)的智能制造之間有哪些關(guān)聯(lián)?需要哪些能力、專(zhuān)業(yè)的升級(jí)?我們?nèi)绾瓮黄疲际切枰パ芯康?,那種依賴(lài)于考評(píng)老師論文的設(shè)計(jì)已經(jīng)嚴(yán)重扼殺了大學(xué)與產(chǎn)業(yè)實(shí)際的結(jié)合,這些不解決,我們?nèi)绾巫屪约旱闹圃鞓I(yè)升級(jí)?     教育是配合制造業(yè)的戰(zhàn)略主線-這在美國(guó)NNMI的每個(gè)MII中都得以體現(xiàn)的,我們?nèi)绾巫寣W(xué)生的學(xué)習(xí)接近產(chǎn)業(yè)前沿?如何讓我們的大學(xué)更為聚焦于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,而不是SCI、EI這些論文的量—那不是創(chuàng)新。     精益管理、教育與人才培養(yǎng),這些都是支撐制造業(yè)長(zhǎng)期戰(zhàn)略的基礎(chǔ)實(shí)踐,如果我們過(guò)于急功近利,推動(dòng)智能制造,那么最終,我們得到的可能會(huì)是一個(gè)爛攤子,事倍功半。

  在這篇文章的寫(xiě)作過(guò)程中得到了我的師姐-Mandy同學(xué)的建議,原本我的初衷是如何給我們中國(guó)的產(chǎn)業(yè)有哪些啟發(fā),結(jié)果,陷入到了具體的技術(shù)和產(chǎn)業(yè),因此,Mandy師姐給了很多建議—如何去讓我們思考我們的制造業(yè)規(guī)劃以及我們?nèi)绾螌?duì)待創(chuàng)新這些更為全局的問(wèn)題上,在此謝過(guò)。

參考文獻(xiàn): [1]National Network for Manufacturing Innovation Program Strategic Plan,ExecutiveOffice of the President National Science and Technology Council AdvancedManufacturing National Program Office,2016 February. [2]Market Forecasts for Silicon Carbide & Gallium Nitride PowerSemiconductors,HIS Report.APEC MARCH 2016. [3]Jason Marsh,Flexible Hybrid Electronics Technologies As theFoundation for a Connected World,Imaps Polymer Symposium,Aprol 25,2016.  [4]Market and Technology Trend in Wide BandGap Power Packaging,YoleDevelopment,APEC 2016 [5]RyoTakeda ,KeysightTechnologies ,Wide Band Gap Power Device Evaluation Challenges and Technologies,March2015 [6]National Network for Manufacturing Innovation Program Annual Report,Executive Office ofthe President National Science and Technology Council ,Advanced ManufacturingNational Program Office,February 2016 [7]Craig Blue, IACMI: A Disruptive Moment in Automotive History [8]Brian W. Anthony,NextFlex-America’s Flexible Hybrid ManufacturingInstitute [9] David Henshall  A Pathway toCommercialization of Wide Bandgap Semiconductors in Power Electronics,APEC 2015,March 19, 2015

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王靜
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